Устройство и эксплуатация сетей заземления и зануления

     УСТРОЙСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СЕТЕЙ ЗАЗЕМЛЕНИЯ И ЗАНУЛЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЗЕМЛЯЮЩИМ И ЗАНУЛЯЮЩИМ УСТРОЙСТВАМ

Любая почва обладает электрической проводимостью, величина которой зависит от ее химического состава, влажности и температуры. В электроустановках "земля" как проводник используется для создания необходимых режимов работы сетей, защиты электрооборудования от атмосферных, коммутационных и других перенапряжений, защиты зданий и сооружений от воздействия молний, статического электричества и обеспечения безопасности людей. Во всех случаях определенные элементы электроустановок (токоведущие или нетоковедущие части) преднамеренно электрически соединяются с "землей", т.е. заземляются.

Заземление какой-либо точки токопроводящих частей электрооборудования, необходимое для обеспечения работы электроустановки, называется рабочим заземлением.

Заземление нетоковедущих или токоведущих частей в целях обеспечения электробезопасности называется защитным заземлением.

В четырех проводных сетях напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью для обеспечения безопасности части электроустановки, нормально не находящиеся под напряжением, соединяются с нулевым рабочим проводом сети при помощи нулевого защитного проводника. Такое преднамеренное соединение частей электроустановки с нулевым проводом называется занулением. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.

В соответствии с требованиями ПУЭ в целях обеспечения электробезопасности заземление или зануление следует выполнять:

- при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока - во всех электроустановках;

- при номинальном напряжении выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока - только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

Не требуется делать заземление или зануление электроустановок напряжением до 42 В переменного тока, за исключением электрооборудования взрывоопасных зон, сварочных установок, а также металлических оболочек кабелей напряжением до 42 В, проложенных на общих металлических конструкциях вместе с кабелями, оболочка которых подлежит заземлению или занулению.

Некоторую особенность имеет заземление токоведущих частей для обеспечения безопасности при аварийном переходе напряжения с обмоток высшего напряжения на обмотки низшего напряжения (до 1000 В) силовых трансформаторов, работающих в сетях с изолированной нейтралью.

В этих случаях заземляется фаза или нейтральная точка обмотки низшего напряжения. При этом, если высшее напряжение трансформатора менее 1000 В, то такое заземление выполняют путем непосредственного присоединения к заземляющему устройству, если высшее напряжение более 1000 В, то заземление выполняют через специальный "пробивной" предохранитель, устанавливаемый на крышке трансформатора.

На рис.1 представлена схема заземления электроустановки напряжением до 1 кВ в сети с изолированной нейтралью.

Рис.1. Схема заземления установок напряжением до 1 кВ в сети с изолированной нейтралью:

1 - "пробивной" предохранитель; 2 - коммутационный аппарат в металлическом корпусе; 3 - светильник; 4 - магистраль заземления; 5 - заземляющие болты; 6 - однофазный электроприемник

В схеме предусмотрен "пробивной" предохранитель 1, установленный (обычно на корпусе трансформатора) между одной из фаз (или нейтральной точкой обмотки) и "землей". Предохранитель рассчитан на определенное напряжение, при превышении которого он "пробивается". В случае повреждения изоляции между обмотками высшего и низшего напряжений происходит "пробой" "пробивного" предохранителя, обмотка замыкается на "землю", что приводит в действие защиту.

На рис.2 показано выполнение зануления в четырехпроводной сети напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью.

Рис.2. Схема зануления установок напряжением до 1 кВ в сети с глухозаземленной нейтралью:

1 - заземляющие болты; 2 - защитные аппараты; 3 - светильник; 4 - однофазный электроприемник; 5 - повторное заземление нулевого провода; 6 - нулевые защитные проводники; 7 - нулевой рабочий провод

При выполнении заземления необходимо обеспечить надежный электрический контакт между частями электрооборудования, подлежащими заземлению, и землей. Для этой цели сооружается специальное заземляющее устройство.

Заземляющее устройство - это совокупность металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей (заземлитель), и металлических проводников, соединяющих заземляемые части электрооборудования с заземлителей (заземляющие проводники).

Заземлитель заземляющего устройства может представлять собой один проводник (электрод), имеющий контакт с землей, или совокупность металлически соединенных между собой соответствующим образом проводников (электродов).

Как контактное соединение заземляющее устройство должно иметь малое электрическое сопротивление, обладать достаточной механической прочностью и устойчивостью к химическому воздействию окружающей среды. Требования к заземляющим устройствам в отношении сопротивления и прочности определены правилами устройства  электроустановок.

Говоря о сопротивлении заземляющего устройства надо иметь в виду, что оно слагается из сопротивлений заземлителя и заземляющих проводников, при этом заземлитель как специфический проводник характеризуется сопротивлением растеканию тока, равным отношению напряжения на заземлителе к току, стекающему с него в землю.